Erdwärme/Geothermie

Die Nutzung der Erdwärme / Geothermie unterteilt sich in die Bereiche der tiefen Geothermie und der oberflächennahen Geothermie. Bei der tiefen Geothermie geht es um die Erdwärme, die in Tiefen von über 15m bis zu mehreren Tausend Metern Tiefe vorhanden ist.

Die tiefe Erdwärme ist für den Einfamilien- Hausbau nur insofern interessant, als Betreiber von Fernwärmekraftwerken durch Techniken der Geothermie die Nutzung der tiefen Erdwärme für Heizungswärme und elektrischen Strom, teilweise aus Kraft-Wärme-Kopplungs-Systemen, zur Verfügung stellen können.

Die hier zu betrachtenden Möglichkeiten der Erdwärmenutzung beinhalten vorrangig die beim Hausbau mögliche Anwendung der oberflächennahen Geothermie.

Obwohl die Temperaturen im oberflächennahen Bereich in Deutschland mit rund 7-11° C verhältnismäßig niedrig sind, ist die Anwendung der hier vorhandenen Erdwärme mittels kleinerer und mittlerer Erdwärme- Anlagen kostengünstig sehr gut möglich.

Wichtigstes Hilfsmittel zur Nutzung der Erdwärme für den Hausbau ist dabei die Wärmepumpe. Um die Wärmepumpen einsetzen zu können, bedarf es einer Wärmequelle und einer Technik, die diese Wärmequelle so nutzt, daß die Energie durch die Wärmepumpe für den Hausbau eingesetzt werden kann.

Die wichtigsten Wärmequellen/ Techniken sind dabei Erdwärmekollektoren,
Grundwasserwärmepumpen, Erdwärmesonden und sogenannte Energiepfähle aus Beton, die in den Erdboden eingeführt werden.

Erdwärmekollektoren können als Flachkollektoren das Erdreich als Wärmequelle direkt nutzen. In einer Verlegetiefe von 120 – 140 cm  werden kunststoffummantelte Kupferrohre horizontal verlegt. Durch die Erdwärme wird die enthaltene Flüssigkeit direkt erwärmt.

Auch die Sole-Flachkollektoren nutzen die Erdwärme in einer Tiefe von 120 – 140cm. In einem flach verlegten Rohrsystem fließt dabei eine Sole, die von der Erdwärme erwärmt und dann zur Wärmepumpe geleitet wird.

Der Sole Künettenkollektor wird dann eingesetzt, wenn nicht genügen Fläche zur Verfügung steht. Der Künettenkollektor wird in einer Art  Graben bis zu einer Tiefe von 180 cm spiralförmig verlegt. Das Wirkungsprinzip ist ähnlich dem des Solekollektors.

Die vertikale Verlegung der Kollektorrohre wird durch eine Sondenbohrung erreicht. Diese Methode benötigt den geringsten Platz. Die Kollektorrohre werden vertikal in das Erdreich getrieben und in einem Sammelschacht gesammelt und ins Haus eingeführt.

Eine weitere und sehr effektive Nutzungsquelle ist das Grundwasser. Das Grundwasser wird aus einem Entnahmebrunnen zur Wärmepumpe geleitet und dann wieder über einen Rückgabebrunnen zurückgeführt.

Als weitere Wärmequellen stehen auch die Außenluft und die Wohnraumlüftung zur Verfügung. Mittels Erdrohr oder Saugrohr wird frisch angesaugte Außenluft im Winter erwärmt und im Sommer zur Kühlung benutzt.

Wärmepumpen werden aufgrund unterschiedlicher Techniken zur Nutzung der Energien im oberflächennahen geothermischen Bereich in verschiedene Gruppen eingeteilt. Die verschiedenen Möglichkeiten für den Hausbau werden auf der folgenden Seite dargestellt.

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